矩阵式质量检测论文提纲

论文题目：铝钒合金X射线检测设备控制系统设计与实现

摘要：铝钒合金是制备含钒钛合金及金属钒的主要原材料,随着我国航空航天材料的发展,高品质的铝钒合金需求将会大大增加,而高密度金属夹杂是铝钒合金质量缺陷最重要的影响因素。本文以X射线检测设备在铝钒合金质量检测实际应用需求为基础,针对在铝钒合金生产过程中存在Pb、W等高密度金属物质致命缺陷对产品污染的可能性,分析了X射线高密度金属夹杂检测设备的基本原理,对X射线高压系统、图像接收系统、运动控制系统及应用软件进行整体设计。首先对X射线的高压控制器、高压发射管等进行研究分析,选择了适合铝钒合金特性的高压发射和控制装置。针对铝钒合金和X射线的特性选择了合理的射线接收单元,同时设计了信号的成像和分析系统。线阵式探测器进行穿透后射线的吸收,探测器内闪烁体转换为可见光,由矩阵式光电二级管阵列将可见光信号转换为电信号,经过A/D转换形成数字型号,由通讯卡连接至上位机进行处理。介于实际应用中的设备控制功能要求,明确控制系统硬件框架,以PLC为控制核心方式,通过以太网将PLC控制器、HMI（Human Machine Interface）人机界面、X射线信号发射处理系统相互连接达到安全稳定的工作要求。最终实现系统在检测过程中可对产品自动检测,当检测出杂质之后自动进行缺陷的处理工作。通过对系统检测性能的不断研究测试,在调试过程中对控制系统进行多次调整,最终达到比较好的检测效果。最终实现了X射线对铝钒合f金实时成像,在发现目标陷的情况下可对杂质进行自动处理功能。现场实际应用表明,该设备具备铝钒合金1.2t/h的检测效率,并减少50%人工和少量原材料成本的消耗,为企业提高经济效益。

关键词：X射线;铝钒合金;图像处理;高密度夹杂

学科专业：机械工程（专业学位）

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外发展现状

1.3 研究内容

1.3.1 主要研究工作

1.3.2 章节安排

2 系统总体方案设计

2.1 总体需求分析

2.2 X射线检测基本理论研究

2.2.1 X射线产生原理

2.2.2 X射线成像原理

2.3 控制系统方案设计

2.4 机械结构分析

2.4.1 传送皮带机构

2.4.2 人工杂质投放机构

2.4.3 真空系统

2.4.4 进料机构

3 控制系统硬件设计

3.1 控制系统硬件结构

3.2 X射线系统

3.2.1 高压控制器

3.2.2 高压发生器

3.2.3 X射线管

3.2.4 X射线成像系统

3.2.5 冷却循环系统

3.3 运动控制系统

3.3.1 PLC系统硬件设计

3.3.2 伺服控制系统设计

3.3.3 通讯方式设计

3.3.4 HMI系统设计

3.3.5 监控系统

3.3.6 安全控制设计

4 控制系统软件设计

4.1 射线图像处理

4.1.1 图像增强处理

4.1.2 图像平滑处理

4.1.3 反锐化掩模法

4.1.4 灰度拉伸

4.2 图像识别软件设计

4.2.1 图像接口软件设计

4.2.2 分析软件设计

4.3 图像识别系统调试

4.4 运动控制软件

4.4.1 控制系统检测流程

4.4.2 PLC程序软件

4.4.3 HMI软件

5 系统功能测试

5.1 系统检测能力测试

5.2 系统稳定性测试

5.3 运动控制系统执行效率

5.4 系统安全性

6 总结与展望

参考文献

致谢